A iluminação LED faz disparar o disjuntor ou o diferencial? Corrente de arranque e corrente de fuga explicadas

Instala-se uma nova iluminação LED e o disjuntor dispara assim que as luzes são ligadas. Ou o diferencial dispara ao acaso, por vezes dias depois. As duas situações são frequentes com LED e têm uma causa clara: a corrente de arranque dos drivers LED e as pequenas correntes de fuga dos seus filtros. Este guia explica qual o aparelho que dispara e porquê, quantas luminárias colocar num circuito e o que alterar para que a instalação se mantenha em funcionamento.

Disjuntor ou diferencial: qual dispara?

Um quadro elétrico tem dois tipos de proteções que desligam por razões totalmente diferentes:

Aparelho	Reage a	Causa típica com LED
Disjuntor, p. ex. B16 ou C16	Sobreintensidade e curto-circuito na fase	Corrente de arranque de muitos drivers ligados ao mesmo tempo
Interruptor diferencial, p. ex. 30 mA ou 300 mA	Diferença entre a corrente de ida e a de retorno – corrente que se escoa para a terra	Soma das fugas dos filtros, picos na ligação, humidade ou erros de cablagem
Disjuntor diferencial	Ambos	Veja qual o indicador que caiu, se o aparelho tiver um

Anote exatamente quando acontece. Um disparo no momento da ligação aponta para corrente de arranque ou um pico na ligação. Um disparo em funcionamento, à noite ou depois da chuva aponta muito mais vezes para fuga ou humidade.

Porque é que os drivers LED têm uma corrente de arranque elevada

Um driver LED converte a tensão da rede na corrente contínua de que os LED precisam. Na entrada existe um condensador de filtragem e, na maioria dos drivers, um andar de correção do fator de potência. No momento da ligação, esse condensador está descarregado e comporta-se brevemente quase como um curto-circuito. Durante uma fração de milissegundo, o driver absorve uma corrente muitas vezes superior à de funcionamento.

As fichas técnicas indicam-na como valor de pico e duração, por exemplo 50 A durante 250 µs para um driver de cerca de 150W. Esse impulso é demasiado curto para aquecer os cabos, mas pode bastar para acionar o disparo magnético de um disjuntor. O pico é máximo quando a luminária é ligada na crista da onda sinusoidal; por isso o problema por vezes só aparece de vez em quando.

Com uma luminária é inofensivo. Com vinte campânulas LED num circuito, comandadas por um único contactor, os picos de todos os drivers chegam no mesmo instante.

Quantos drivers LED por disjuntor?

Os bons fabricantes de drivers indicam na ficha técnica quantos drivers podem ser ligados a um disjuntor. Estes valores baseiam-se na corrente de arranque e na curva de disparo. Um exemplo dessa tabela:

Disjuntor	B10	B16	C10	C16
Drivers máx. (exemplo, driver de cerca de 150W)	5	8	9	14

Os valores deste exemplo são meramente ilustrativos. Use sempre a tabela do driver exato da sua luminária, porque os valores variam muito consoante a marca e a potência. Repare que o limite pela corrente de arranque é muitas vezes atingido muito antes de a corrente de funcionamento do circuito se aproximar do calibre do disjuntor: oito drivers de 150W consomem em funcionamento apenas cerca de 5–6 A.

A curva do disjuntor também conta. Um disjuntor de curva B dispara magneticamente entre três e cinco vezes a corrente estipulada; um de curva C, entre cinco e dez vezes. Uma curva C tolera, portanto, mais drivers, mas só pode ser usada se a impedância do circuito de defeito continuar a garantir o corte no tempo exigido. Essa verificação cabe ao eletricista e às regras aplicáveis – como as RTIEBT em Portugal, a NF C 15-100 em França ou a DIN VDE 0100 na Alemanha.

Soluções quando o disjuntor dispara ao ligar

• Repartir a carga. Distribua as luminárias por mais circuitos para que cada um fique abaixo do número máximo de drivers.
• Ligar por etapas. Ligue grupos de luminárias com um pequeno atraso, por exemplo através de contactores separados ou de um sistema de gestão de iluminação, para que os picos não coincidam.
• Usar um limitador de corrente de arranque. Um módulo limitador no circuito atenua o pico na ligação e permite muitos mais drivers por disjuntor.
• Escolher aparelhos de comando adequados. Contactores, relés e detetores de movimento têm de ser adequados a cargas LED; caso contrário, os contactos podem soldar-se. Verifique a carga LED ou capacitiva indicada, não só a corrente em amperes.
• Escolher drivers com baixa corrente de arranque. Alguns drivers limitam ativamente a corrente de arranque. Compare as fichas técnicas antes de comprar. Veja Drivers LED explicados.

Porque é que os diferenciais disparam com iluminação LED

Cada driver LED tem um filtro CEM que suprime as interferências. Parte desse filtro é constituída por pequenos condensadores ligados dos condutores ao condutor de proteção. Através deles circula permanentemente uma pequena corrente para a terra – normalmente uma fração de miliampere por driver. A ficha técnica indica-a como corrente de fuga ou corrente de contacto.

Para uma luminária é desprezável. Mas um diferencial vê a soma de todos os drivers a jusante. Os diferenciais podem disparar a qualquer valor entre 50% e 100% da sua corrente diferencial estipulada. Um diferencial de 30 mA pode portanto disparar a partir de cerca de 15 mA. Por isso é habitual deixar margem: mantenha a fuga permanente abaixo de cerca de 30% do valor estipulado.

Diferencial	Valor indicativo de fuga permanente total	Exemplo: drivers de 0,5 mA cada
30 mA	aprox. 9 mA	aprox. 18 drivers
100 mA	aprox. 30 mA	aprox. 60 drivers
300 mA	aprox. 90 mA	aprox. 180 drivers

Outros equipamentos no mesmo diferencial – computadores, carregadores, máquinas com variadores de frequência – acrescentam a sua própria fuga. Inclua-a no cálculo.

À fuga permanente juntam-se os picos na ligação: no momento da comutação, os condensadores do filtro carregam brevemente, o que provoca um curto impulso para a terra. As sobretensões de manobras ou de descargas atmosféricas próximas têm o mesmo efeito. Os diferenciais muito sensíveis podem reagir a isso. Os diferenciais superimunizados – vendidos com designações como «SI», «HI» ou «HPI», consoante o fabricante – foram concebidos para ignorar esses impulsos breves sem deixar de proteger totalmente.

Soluções quando o diferencial dispara

• Distribua as luminárias por vários diferenciais ou proteja cada circuito com o seu próprio disjuntor diferencial, para que a fuga por aparelho se mantenha baixa.
• Use o tipo certo. O tipo A é a escolha habitual para cargas eletrónicas como os drivers LED; o tipo AC não é adequado a muitos equipamentos modernos. Considere uma versão superimunizada se os picos na ligação causarem problemas.
• Meça em vez de adivinhar. Uma pinça de fugas colocada à volta da fase e do neutro em conjunto mostra a fuga real de um circuito em funcionamento.
• Verifique a cablagem. Um neutro ligado a jusante de um diferencial diferente do da sua fase, ou neutros partilhados entre grupos, fazem disparar um diferencial independentemente das luminárias.
• Procure humidade. Luminárias exteriores com bucins que não vedam ou caixas de derivação abaixo do IP exigido provocam muitas vezes disparos depois da chuva ou à noite por condensação. Veja Graus de proteção IP.

Medições: cuidado com os ensaios de isolamento

A medição da resistência de isolamento a 500 V DC faz parte da colocação em serviço. Os drivers LED têm eletrónica e componentes de proteção contra sobretensões que podem falsear a medição ou ser danificados. Siga as instruções do fabricante do driver ou da luminária: muitas vezes mede-se com fase e neutro ligados entre si em relação à terra, ou desligam-se as luminárias durante o ensaio. Mais informação em Ligar uma luminária LED passo a passo.

Planear uma nova instalação

1. Reúna os dados dos drivers: corrente de arranque, número máximo por tipo de disjuntor e corrente de fuga.
2. Divida os circuitos para que cada um fique abaixo do número máximo de drivers do seu disjuntor.
3. Calcule a fuga por diferencial, incluindo outros equipamentos, e mantenha-a abaixo de cerca de 30% do valor estipulado.
4. Escolha aparelhos de comando adequados à carga LED e, em grupos grandes, preveja ligação escalonada ou um limitador.
5. Verifique também a qualidade da rede: com muitos drivers, o fator de potência e as harmónicas influenciam a carga dos cabos e do neutro. Veja Fator de potência e THD.

Para pavilhões, o guia de iluminação LED de pavilhões ajuda a escolher as luminárias, e CE, ENEC, TÜV e GS explicados indica que documentos pedir.

Campânulas LED com driver Sosen – CE, ENEC, RoHS, IP65, 5 anos de garantia:

Perguntas frequentes

Porque é que o disjuntor só dispara quando ligo a iluminação LED?

Porque os drivers LED absorvem uma corrente muito alta durante uma fração de milissegundo enquanto o condensador de entrada carrega. Com muitos drivers num circuito, os picos somam-se e acionam o disparo magnético, mesmo que a corrente de funcionamento seja baixa.

Quantas luminárias LED posso ligar a um disjuntor B16?

Depende do driver, não só da potência. A ficha técnica do driver indica o número máximo por tipo de disjuntor. Com drivers mais potentes são muitas vezes menos de dez por B16 – muito abaixo do que a corrente de funcionamento permitiria.

Basta trocar o disjuntor de curva B por um de curva C?

Só se o eletricista tiver verificado que o circuito continua a cortar no tempo exigido com curva C. Isso depende do comprimento dos cabos e da impedância do circuito de defeito. Dividir o circuito ou usar um limitador é muitas vezes a solução mais segura.

Porque é que o diferencial dispara à noite ou depois da chuva?

Normalmente indica humidade: a condensação em luminárias exteriores, caixas de derivação ou bucins cria fugas para a terra. Verifique o grau IP e a vedação de todas as ligações do circuito.

Que tipo de diferencial é adequado à iluminação LED?

O tipo A é a escolha habitual para cargas eletrónicas como os drivers LED. Se os picos na ligação causarem problemas, um tipo A superimunizado pode ajudar. As regras aplicáveis determinam a sensibilidade exigida.

Um driver LED pode estar avariado se o diferencial disparar?

Sim, um driver com defeito de isolamento pode provocar fuga para a terra. Desligue as luminárias uma a uma ou meça com uma pinça de fugas para saber se a causa é uma luminária ou a soma de todas.